Матери передают часть своих черт детям через ДНК бактерий

Некоторые признаки дети наследуют не от матерей или отцов, а в буквальном смысле от бактерий, живущих внутри организма матери, чья ДНК напрямую влияет на рост и развитие тела и клеток будущего новорожденного, заявляют биологи, опубликовавшие свои выводы в статье в журнале Nature.

"До этого момента мы считали, что бактерии никогда не переходят условную линию между генетическими факторами, которые влияют на наше развитие, и особенностями окружающей среды, к которым их, собственно, и относили. Оказывается, что это не так и наше исследование показало, что нам стоит пересмотреть то, как бактерии и другие микроорганизмы могут влиять на генетику и наследственность", — заявил Герберт Вирджин (Herbert Virgin) из университета Вашингтона в Сент-Луисе (США).

Хуберт и несколько других биологов пришли к такому громкому выводу во время опытов с мышами, в ходе которых они пытались понять, почему у некоторых трансгенных мышей неожиданно появлялись новые признаки, которые не были «запрограммированы» генетическими изменениями. Хуже того, подобные особенности в работе организма передавались от одного грызуна к другому и быстро распространялись по лабораторной колонии мышей.

Авторы статьи столкнулись с этой проблемой, пытаясь найти новые методики лечения воспалительных болезней кишечника, таких как синдром Крона или язвенный колит. Примерно половина мышей, участвовавших в экспериментах, страдала от низкого уровня антител в кишечнике, связанных с этими расстройствами, что мешало ученым анализировать их результаты.

Раздраженные биологи решили выяснить, почему так происходит и как можно избежать подобных проблем в будущем. Изначально группа Хуберта исходила из предположения, что низкий уровень антител у мышей может быть или обусловлен генетически, или же быть следствием расстройства микрофлоры или быть связан с каким то другим экологическим фактором.

Руководствуясь этой идеей, ученые провели два набора экспериментов, в рамках одного из которых они проверили, передается ли эта черта по наследству, а в ходе другого — через пищу, отходы жизнедеятельности или иные физические контакты.

К большому удивлению биологов, и тот и другой эксперимент завершились положительно — пониженное число антител наблюдалось как и у потомков мышей, так и у их соседей по клетке. Это натолкнуло Хуберта и его коллег на мысль, что передача этого признака могла происходить каким-то иным, не-генетическим и не-экологическим путем.

Когда авторы статьи сравнили содержимое кишечника у матерей и мышат, они поняли, в чем была причина этой странной «наследственности» — оказалось, что в низком уровне антител была виновата бактерия Sutterella, которая может передаваться как нормальным путем, через окружающую среду, так и напрямую проникать в организм ребенка через утробу матери.

Учитывая то, что данная бактерия достаточно сильно меняла работу кишечника грызунов и делала их более уязвимыми для болезней, авторы статьи предлагают считать обнаруженный ими феномен еще одним способом негенетического наследования признаков. Данный факт, как подчеркивают исследователи, следует учитывать во всех экспериментах с несколькими изолированными друг от друга группами животных, различия в чьей микрофлоре могут вносить искажения в результаты опытов. Кроме того, он может влиять или даже обуславливать наследственность в таких заболеваниях, как ожирение или сахарный диабет.